CN112744085A - 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其集成控制器、集成控制系统，集成控制器包括主控单元，主控单元包括：第一控制单元，用于对电动汽车的电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，或者，实现直流电源对电动汽车的动力电池进行直流充电，或，实现动力电池向负载进行直流放电；第二控制单元，用于对电控模块和电动汽车的车载充电模块进行控制，以实现交流电源对动力电池进行交流充电，或，实现动力电池向负载进行交流放电，或，实现直流电源对动力电池进行直流充电，或，实现动力电池向负载进行直流放电。该集成控制器，通过一个主控单元来实现对电控模块和车载充电模块的控制，在满足电机驱动与充放电功能的同时，可以节省系统成本，节约系统占用空间。

Description

电动汽车及其集成控制器、集成控制系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动汽车及其集成控制器、集成控制系统。

背景技术

目前，电动汽车发展越来越迅速，一般情况，电动汽车的充电与驱动是通过两个不同的功能模块实现，即两功能模块独立完成各自功能。考虑到成本和经济性，越来越多的电动汽车将充电模块和驱动模块进行集成，采用复用性的拓扑结构，即两模块共用相同的电力电子器件。然而，相关技术中，对这两模块的控制仍是采用两个控制板或两个独立的控制系统来实现，集成度低，占用空间大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动汽车的集成控制器，以将用于控制电控模块的控制模块和用于控制车载充电模块的控制模块进行一体化或集成化，在满足电机驱动与动力电池充放电功能的同时，节省控制系统的成本，节约控制系统的占用空间。

本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的集成控制系统。

本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车的集成控制器，所述集成控制器包括主控单元，所述主控单元包括：第一控制单元，所述第一控制单元用于对所述电动汽车的电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，或者，实现直流电源对所述电动汽车的动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电；第二控制单元，所述第二控制单元用于对所述电控模块和所述电动汽车的车载充电模块进行控制，以实现交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对所述动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电。

本发明的电动汽车的集成控制器，将用于控制电控模块的控制模块和用于控制车载充电模块的控制模块进行一体化或集成化，通过一个主控单元来实现对电控模块和车载充电模块的控制，在满足电机驱动与动力电池充放电功能的同时，可以节省控制系统的成本，节约控制系统的占用空间。

为达到上述目的，本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的集成控制系统，所述集成控制系统包括：上述的电动汽车的集成控制器，所述集成控制器包括主控单元，所述主控单元包括第一控制单元和第二控制单元；驱动单元，其包括电控模块、电机和车载充电模块，所述第一控制单元用于对所述电动汽车的电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，或者，实现直流电源对所述电动汽车的动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电；所述第二控制单元用于对所述电动汽车的车载充电模块和所述电控模块进行控制，以实现交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对所述动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电。

本发明实施例的电动汽车的集成控制系统，采用上述的集成控制器，通过对电控模块的控制模块和车载充电模块的控制模块进行集成化或一体化，简化了控制模块的结构，减少了控制模块的体积，降低了控制系统的成本。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电动汽车，包括上述的电动汽车的集成控制系统。

本发明实施例的电动汽车，采用上述的集成控制系统，使得电动汽车的充电系统和驱动系统的结构简单，体积小，成本低，且控制可靠性和安全性好。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明第一个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；

图2是本发明第二个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图。

图3是本发明第三个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；

图4是本发明第四个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；

图5是本发明第五个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；

图6是本发明第六个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；

图7是本发明第七个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；

图8是本发明一个实施例的驱动单元的拓扑图；

图9是本发明实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图；

图10是本发明实施例的电动汽车的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的电动汽车及其集成控制器、集成控制系统。

图1是本发明实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图。

如图1所示，集成控制器100包括主控单元110，主控单元110包括第一控制单元111和第二控制单元112。其中，第一控制单元111用于对电动汽车的电控模块210进行控制，以实现对电机M的驱动，或者，实现直流电源对电动汽车的动力电池进行直流充电，或者，实现动力电池向负载进行直流放电；第二控制单元112用于对电控模块210和电动汽车的车载充电模块220进行控制，以实现交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对动力电池进行直流充电，或者，实现动力电池向负载进行直流放电。

由此，本发明的电动汽车的集成控制器，将用于控制电控模块的控制模块和用于控制车载充电模块的控制模块进行一体化或集成化，通过一个主控单元来实现对电控模块和车载充电模块的控制，在满足电机驱动与动力电池充放电功能的同时，可以节省控制系统的成本，节约控制系统的占用空间。

需要说明的是，第一控制单元111和第二控制单元112不同时工作，即两者存在互斥关系，且上述各个实现的功能之间也是互斥的，即不同时实现。由此，能够保证控制系统的可靠性。

作为一个示例，如图2所示，主控单元110还包括：第一监控单元113和第二监控单元114。其中，第一监控单元113用于对第一控制单元111的关键控制变量进行监控；第二监控单元114用于对第二控制单元112的关键控制变量进行监控。

在该示例中，第一控制单元111的关键控制变量可以包括扭矩指令、功率指令、母线电流、母线电压、转子位置中的一个或多个，第二控制单元112的关键控制变量可以包括功率指令、母线电流、母线电压中的一个或多个。

其中，扭矩指令、转子位置为电动汽车处于驱动模式时的关键控制变量，功率指令为电动汽车处于第一直流充放电模式或第二直流充放电模式时的关键控制变量。

可选地，第一监控单元113可在第一控制单元111的关键控制变量异常(如扭矩指令包含的给定扭矩超过最大允许扭矩、母线电压超过电压阈值、功率指令包含的给定功率超过最大允许功率等)时，输出故障信号；

第二监控单元114也可在第二控制单元112的关键控制变量异常(如母线电压超过电压阈值、功率指令包含的给定功率超过最大允许功率等)时，输出故障信号。

需要说明的是，第一直流充放电模式是指由第一控制单元111控制电控模块实现直流充放电功能的模式，第二直流充放电模式是指由第二控制单元112控制电控模块和车载充电模块实现直流充放电功能的模式。

当对动力电池进行直流充电时，可通过设置在电动汽车仪表台上的控件(如按钮)或程序进行自动模式跳转选择第一直流充放电模式或第二直流充放电模式，以便通过第一控制单元111或第二控制单元112进行控制工作。

作为一个示例，如图3所示，主控单元110还包括：第一监控备份单元115和第二监控备份单元116。其中，第一监控备份单元115用于对第一监控单元113的运算进行延时备份；第二监控备份单元116用于对第二监控单元114的运算进行延时备份。

在该示例中，第一监控备份单元115和第一监控单元113在硬件上采用镜像结构，并隔离设置，能够防止高频串扰；在软件上通过前后延时，然后比较完成程序的校对，若程序错误，则产生中断或复位操作，即第一监控备份单元115对第一监控单元113进行锁步校验。当然，第二监控备份单元116和第二监控单元114的设置方式与第一监控备份单元115和第一监控单元113的设置方式相同。由此，能够保证控制的可靠性。

作为一个示例，如图4所示，集成控制器100还包括：电源单元120，电源单元120用于提供第一供电轨g1、第二供电轨g2、第三供电轨g3、第四供电轨g4、第五供电轨g5和第六供电轨g6，以通过第一供电轨g1给第一控制单元111供电，通过第二供电轨g2给第二控制单元112供电，通过第三供电轨g3给第一监控单元113供电，通过第四供电轨g4给第二监控单元114供电，通过第五供电轨g5给第一监控备份单元115供电，通过第六供电轨g6给第二监控备份单元116供电。由此，通过多路独立的供电轨，满足了主控单元110内各控制单元、监控单元、监控备份单元的独立供电，能够防止电源供电的共因失效。

在该示例中，电源单元120可以仅由一颗可提供六路独立供电轨的芯片组成，也可以由两颗可提供三路独立供电轨的芯片组成，还可以由三颗可提供两路独立供电轨的芯片组成，也就是说，只要是能够提供六路独立供电轨即可。当然，如果主控单元110中还包括其他控制单元、监控单元等，还需要电源单元120能够提供相应数量的供电轨。

作为一个示例，如图5所示，集成控制器100还可包括驱动板130，驱动板130分别与第一控制单元111、第二控制单元112、电控模块210和车载充电模块220连接。其中，驱动板130用于驱动电控模块210和/或车载充电模块220工作，以实现对电机M的驱动，或者，实现直流电源对动力电池进行直流充电，或者，实现动力电池向负载进行直流放电，或者，实现交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对动力电池进行直流充电，或者，实现动力电池向负载进行直流放电。由此，将用于驱动电控模块的驱动模块和用于驱动车载充电模块的驱动模块进行一体化或集成化，通过一个驱动板来实现对电控模块和车载充电模块的驱动，能够进一步地节省控制系统的成本，节约控制系统的占用空间。

作为一个示例，如图6所示，主控单元110还可包括：路径选择单元117，路径选择单元117分别与第一控制单元111、第二控制单元112和驱动板130连接，路径选择单元117用于在电动汽车处于驱动模式或者第一直流充放电模式时，将第一控制单元111输出的控制信号输出至驱动板130，以及在电动汽车处于第二直流充放电模式或者交流充放电模式时，将第二控制单元112输出的控制信号输出至驱动板130。

作为一个示例，如图7所示，集成控制器100还可包括：第一安全监控逻辑电路140、第二安全监控逻辑电路150、第一比较电路160和第二比较电路170。

其中，第一安全监控逻辑电路140分别与电源单元120、主控单元110连接，第一安全监控逻辑电路140用于在接收到电源单元120输出的故障信号或主控单元110输出的故障信号时，输出第一切断信号；第二安全监控逻辑电路150分别与电源单元120、主控单元110连接，第二安全监控逻辑电路150用于在接收到电源单元120输出的故障信号或主控单元110输出的故障信号时，输出第二切断信号；第一比较电路160分别与第一安全监控逻辑电路140和路径选择单元117连接，第一比较电路160用于在未接收到第一切断信号且接收到路径选择单元117输出的控制信号时，输出该控制信号至驱动板130，以及在接收到第一切断信号时，停止向驱动板130输出控制信号；第二比较电路170分别与第二安全监控逻辑电路150和第二控制单元112连接，第二比较电路170用于在未接收到第二切断信号且接收到第二控制单元112输出的控制信号时，输出该控制信号至驱动板130，以及在接收到第二切断信号时，停止向驱动板130输出控制信号。

具体地，在该示例中，参见图7，电源单元120具有安全监控功能，可监控自身的过压欠压过热过载等故障，如果出现故障，则可同时通过端口P1、P2、P3输出故障信号。主控单元110可通过端口P3通知电源单元120的当前运行状态，同时，电源单元120也可以通过端口P4获取主控单元110的当前运行状态(如通过图7所示的端口P4获取)。

如果主控单元110出现问题，则电源单元120的端口P4可接收到主控单元110的问题信息，进而可根据该问题信息生成故障信号，并通过端口P1、P2输出该故障信号，同时主控单元110可通过端口P5输出故障信号(该故障信号由第一监控单元113生成)、通过P6输出故障信号(该故障信号由第二监控单元114生成)。进一步地，通过第一安全监控逻辑电路140、第二安全监控逻辑电路150进行逻辑判断，以第一安全监控逻辑电路140为例，当第一安全监控逻辑电路140接收到端口P2、P5输出的故障信号时，输出高电平(即第一切断信号)，此时第一比较电路160可停止向驱动板输出控制信号，以切断当前的主控回路，保证控制系统的安全性；相应地，如果第一安全监控逻辑电路140未接收到故障信号，则可输出低电平，此时第一比较电路160不对主控回路进行切断控制。当然，第二安全监控逻辑电路150的判断逻辑与第一安全监控逻辑电路140的判断逻辑相同或相似。

参见图7，端口P7为第一安全监控逻辑电路140的输出端口，端口P8为第二安全监控逻辑电路150的输出端口。主控单元110通过端口P9输出针对电控模块210的控制信号、通过端口P10输出针对车载充电模块220的控制信号，端口P9与端口P7相与输出的控制信号通过端口P11输出至驱动板130,端口P10与端口P8输出的信号相与输出的控制信号通过端口P12输出控制信号至驱动板130，进而驱动相关的功率模块，以完成电机驱动功能和充电功能。

由此，该集成控制器100在满足功能集成的同时，对功能的执行也进行了监控，并在监控到影响电控模块210或车载充电模块220工作的故障信号时，切断当前主控回路，即不再输出控制信号给驱动板130，以防止故障扩大。

下面结合图7所示的架构和图8所示的电控模块210和车载充电模块220的结构，描述本发明实施例的电动汽车的集成控制器的工作原理：

当电动汽车处于驱动模式时，第一控制单元111对采集的母线电流、母线电压、电机转子位置进行计算，输出6路PWM(Pulse Width Moderation，脉宽调制)波形，路径选择单元117选择输出该6路PWM波形，如果第一比较电路160未接收到第一切断信号，则第一比较电路160将该6路PWM波形输出至驱动板130，驱动板130根据接收到的6路PWM波形驱动电控模块210工作，以实现对电机M的驱动功能。同时，第一监控备份单元115作为锁步核，提供硬件备份保障，第一监控单元113对第一控制单元111进行关键控制变量的监控，以保证对电机M驱动控制的安全性和可靠性。该过程中，车载充电模块220中的第四相桥臂221处于关断状态。

当电动汽车处于交流充放电模式时，或者第二控制单元112对采集的母线电流、母线电压进行计算，输出一个6路PWM波形和一个2路PWM波形，路径选择单元117选择输出该6路PWM波形，如果第一比较电路160未接收到第一切断信号，则第一比较电路160将该6路PWM波形输出至驱动板130，同时第二控制单元112直接将该2路PWM波形输出至驱动板130，驱动板130根据接收到的8路PWM波形(即6路PWM波形+2路PWM波形)分别驱动电控模块210和车载充电模块220工作，使得第一相桥臂111、第二相桥臂212、第三相桥臂213中的一个和第四相桥臂211组成整流桥，以实现交流充放电功能。同时，第二监控备份单元116作为锁步核，提供硬件备份保障，第二监控单元114对第二控制单元112进行关键控制变量的监控，以保证交流充放电控制的安全性和可靠性。

当电动汽车处于第一直流充放电模式时，第一控制单元111对采集的母线电流、母线电压进行计算，输出6路PWM(Pulse Width Moderation，脉宽调制)波形，路径选择单元117选择输出该6路PWM波形，如果第一比较电路160未接收到第一切断信号，则第一比较电路160将该6路PWM波形输出至驱动板130，驱动板130根据接收到的6路PWM波形驱动电控模块210工作，以实现直流充放电功能。同时，第一监控备份单元115作为锁步核，提供硬件备份保障，第一监控单元113对第一控制单元111进行关键控制变量的监控，以保证对电机M驱动控制的安全性和可靠性。该过程中，车载充电模块220中的第四相桥臂221处于关断状态。

当电动汽车处于第二直流充放电模式时，第二控制单元112对采集的母线电流、母线电压进行计算，输出一个6路PWM波形和一个2路PWM波形，路径选择单元117选择输出该6路PWM波形，如果第一比较电路160未接收到第一切断信号，则第一比较电路160将该6路PWM波形输出至驱动板130，同时第二控制单元112直接将该2路PWM波形输出至驱动板130，驱动板130根据接收到的8路PWM波形(即6路PWM波形+2路PWM波形)分别驱动电控模块210和车载充电模块220工作，以实现直流充放电功能，其中，2路PWM波形用于控制图8中的第四相桥臂221关断，例如，控制第四相桥臂221的下桥臂导通上桥臂关断、下桥臂关断上桥臂导通、上下桥臂均关断。同时，第二监控备份单元116作为锁步核，提供硬件备份保障，第二监控单元114对第二控制单元112进行关键控制变量的监控，以保证交流充放电控制的安全性和可靠性。

综上，本发明实施例的电动汽车的集成控制器，通过对电控模块的控制模块、驱动模块和车载充电模块的控制模块、驱动模块进行集成化或一体化，简化了控制模块的结构，减少了控制模块的体积，降低了控制系统的成本通过监控单元、监控备份单元和安全监控逻辑电路的设置，提高了控制的可靠性和安全性。

图9是本发明实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图。

如图9所示，集成控制系统1000包括：驱动单元200和上述实施例的电动汽车的集成控制器100。其中，集成控制器100包括主控单元110，主控单元110包括第一控制单元111和第二控制单元112；驱动单元200包括电控模块210、电机M和车载充电模块220。

具体地，第一控制单元111用于对电控模块210进行控制，以实现对电机M的驱动，或者，实现直流电源对电动汽车的动力电池进行直流充电，或者，实现动力电池向负载进行直流放电；第二控制单元112用于对车载充电模块220和电控模块210进行控制，以实现交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对动力电池进行直流充电，或者，实现动力电池向负载进行直流放电。

由此，本发明的电动汽车的集成控制系统，采用上述实施例的集成控制器100，将用于控制电控模块的控制模块和用于控制车载充电模块的控制模块进行一体化或集成化，通过一个主控单元来实现对电控模块和车载充电模块的控制，在满足电机驱动与动力电池充放电功能的同时，可以节省控制系统的成本，节约控制系统的占用空间。

作为一个示例，如图8所示，电控模块210包括第一相桥臂211、第二相桥臂212和第三相桥臂213，第一相桥臂211、第二相桥臂212、第三相桥臂213并联连接形成第一汇流端和第二汇流端，第一汇流端与动力电池的第一极(如正极)连接，第二汇流端与动力电池的第二极连接；电机M包括第一相线圈La、第二相线圈Lb和第三相线圈Lc，第一相线圈La、第二相线圈Lb和第三相线圈Lc一端共接形成星型连接点，第一相线圈La的另一端与第一相桥臂211的中点连接，第二相线圈Lb的另一端与第二相桥臂212的中点连接，第三相线圈Lc的另一端与第三相桥臂213的中点连接，其中，星型连接点与电动汽车的直流充放电口的第一端口(用以接直流电源的第一极(如正极))或交流充放电口的第一端口(用以接交流电源的第一极(如火线))连接，直流充放电口的第二端口(用以接直流电源的第二极(如负极))与动力电池的第二极(如负极)连接。

参见图8，车载充电模块220包括第四相桥臂221，第四相桥臂221的一端与第一汇流端连接，第四相桥臂221的另一端与第二汇流端连接，第四相桥臂221的中点与交流充放电口的第二端口(用以接交流电源的第二极(如零线))连接。

可选地，参见图8，电控模块210还可包括电容C，该电容C连接在电控模块210和车载充电模块220之间，且其一端连接第一汇流端，另一端连接第二汇流端，该电容C可提高输入输出电能的质量。驱动单元200还可包括第一开关电路230、第二开关电路240和整流电路250，其中，第一开关电路230的第一端与星型连接点连接，第一开关电路230的第二端与第二开关电路240的第一端连接，第二开关电路240的第二端与直流充放电口的第一端口连接，第二开关电路240的第三端通过整流电路250与交流充放电口连接，整流电路250还与第四桥臂221的中点连接。

其中，参见图8，整流电路250可对输入的交流电进行整流处理，以输出用于对动力电池进行充电的交流电。通过第一开关电路230和第二开关电路240可实现电机M的中线或三相线圈中的一相、两相或三相与直流电源的正极或交流电源的火线连接。需要说明的是，若中线连接至充电口，则无法进行充放电控制。

在该示例中，参见图8，当电动汽车处于驱动模式时，第四相桥臂221关断，第一控制单元111对第一相桥臂211、第二相桥臂212、第三相桥臂213进行控制，以实现对电机M的驱动。当电动汽车处于第一直流充放电模式时，图8所示的充电桩提供直流电源，若仅有三相线圈中的一相连接至直流电源的正极，则第一控制单元111仅对该相线圈对应的桥臂进行控制即可；若有三相线圈中的至少两相连接至直流电源的正极，则第一控制单元111可对连接至直流电源的正极的线圈对应的桥臂进行控制，如可以仅控制一相的导通关断，也可对多相进行交替导通关断控制。当电动汽车处于第二直流充放电模式时，图8所示的充电桩提供直流电源，第二控制单元112可控制第四相桥臂221关断，并可根据连接至直流电源正极的线圈情况对第一相桥臂211、第二相桥臂212、第三相桥臂213一个或多个进行导通关断控制。当电动汽车处于交流充放电模式时，图8所示的充电桩提供交流电源，第二控制单元112可对第四相桥臂221进行导通关断控制，并可根据连接至直流电源正极的线圈情况对第一相桥臂211、第二相桥臂212、第三相桥臂213一个或多个进行导通关断控制，需保证第一相桥臂211、第二相桥臂212、第三相桥臂213中的一个或多个与第四相桥臂221组成整流桥。

当然，若图8所示的充电桩位置替换为直流负载，则可控制电控模块210实现动力电池对直流负载放电；若图8所示的充电桩位置替换为交流负载，则可控制电控模块210和车载充电模块220实现动力电池对交流负载放电。

本发明实施例的电动汽车的集成控制系统，采用上述的集成控制器，通过对电控模块的控制模块、驱动模块和车载充电模块的控制模块、驱动模块进行集成化或一体化，简化了控制模块的结构，减少了控制模块的体积，降低了控制系统的成本，通过监控单元、监控备份单元和安全监控逻辑电路的设置，提高了控制的可靠性和安全性；同时，复用电控系统和充电系统的电器元件，简化了功率模块的结构，减少了功率模块的体积，降低了功率模块的成本，同时还有利于提高了控制的可靠性。

图10是本发明实施例的电动汽车的结构框图。

如图10所示，该电动汽车2000包括上述实施例的电动汽车的集成控制系统1000。

本发明实施例的电动汽车，采用上述的集成控制系统，使得电动汽车的充电系统和驱动系统的结构简单，体积小，成本低，且控制可靠性和安全性好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述集成控制器包括主控单元，所述主控单元包括：

第一控制单元，所述第一控制单元用于对所述电动汽车的电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，或者，实现直流电源对所述电动汽车的动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电；

第二控制单元，所述第二控制单元用于对所述电控模块和所述电动汽车的车载充电模块进行控制，以实现交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对所述动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电。

2.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述主控单元还包括：

第一监控单元，所述第一监控单元用于对所述第一控制单元的关键控制变量进行监控；

第二监控单元，所述第二监控单元用于对所述第二控制单元的关键控制变量进行监控。

3.如权利要求2所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述主控单元还包括：

第一监控备份单元，所述第一监控备份单元用于对所述第一监控单元的运算进行延时备份和锁步校验；

第二监控备份单元，所述第二监控备份单元用于对所述第二监控单元的运算进行延时备份和锁步校验。

4.如权利要求3所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括：

电源单元，所述电源单元用于提供第一供电轨、第二供电轨、第三供电轨、第四供电轨、第五供电轨和第六供电轨，以通过所述第一供电轨给所述第一控制单元供电，通过所述第二供电轨给所述第二控制单元供电，通过所述第三供电轨给所述第一监控单元供电，通过所述第四供电轨给所述第二监控单元供电，通过所述第五供电轨给所述第一监控备份单元供电，通过所述第六供电轨给所述第二监控备份单元供电。

5.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括：

驱动板，所述驱动板分别与所述第一控制单元、所述第二控制单元、所述电控模块和所述车载充电模块连接，所述驱动板用于驱动所述电控模块和/或所述车载充电模块工作，以实现对电机的驱动，或者，实现直流电源对所述动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电，或者，实现交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行交流放电。

6.如权利要求5所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述主控单元还包括：

路径选择单元，所述路径选择单元分别与所述第一控制单元、所述第二控制单元和所述驱动板连接，所述路径选择单元用于在所述电动汽车处于驱动模式或者第一直流充放电模式时，将所述第一控制单元输出的控制信号输出至所述驱动板，以及在所述电动汽车处于第二直流充放电模式或者交流充放电模式时，将所述第二控制单元输出的控制信号输出至所述驱动板。

7.如权利要求6所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括：

第一安全监控逻辑电路，所述第一安全监控逻辑电路分别与所述电源单元和所述主控单元连接，所述第一安全监控逻辑电路用于在接收到所述电源单元输出的故障信号或所述主控单元输出的故障信号时，输出第一切断信号；

第二安全监控逻辑电路，所述第二安全监控逻辑电路分别与所述电源单元和所述主控单元连接，所述第二安全监控逻辑电路用于在接收到所述电源单元输出的故障信号或所述主控单元输出的故障信号时，输出第二切断信号；

第一比较电路，所述第一比较电路分别与所述第一安全监控逻辑电路和所述路径选择模块连接，所述第一比较电路用于在未接收到所述第一切断信号且接收到所述路径选择模块输出的控制信号时，输出该控制信号至所述驱动板，以及在接收到所述第一切断信号时，停止向所述驱动板输出控制信号；

第二比较电路，所述第二比较电路分别与所述第二安全监控逻辑电路和所述第二控制单元连接，所述第二比较电路用于在未接收到所述第二切断信号且接收到所述第二控制单元输出的控制信号时，输出该控制信号至所述驱动板，以及在接收到所述第二切断信号时，停止向所述驱动板输出控制信号。

8.一种电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述集成控制系统包括：

如权利要求1-7中任一项所述的电动汽车的集成控制器，所述集成控制器包括主控单元，所述主控单元包括第一控制单元和第二控制单元；

驱动单元，其包括电控模块、电机和车载充电模块，所述第一控制单元用于对所述电动汽车的电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，或者，实现直流电源对所述电动汽车的动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电；所述第二控制单元用于对所述电动汽车的车载充电模块和所述电控模块进行控制，以实现交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行交流放电，或者，实现直流电源对所述动力电池进行直流充电，或者，实现所述动力电池向负载进行直流放电。

9.如权利要求8所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述电控模块包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，所述第一相桥臂、所述第二相桥臂、所述第三相桥臂并联连接形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端与所述动力电池的第一极连接，所述第二汇流端与所述动力电池的第二极连接；

所述电机包括第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈，所述第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈一端共接形成星型连接点，所述第一相线圈的另一端与所述第一相桥臂的中点连接，所述第二相线圈的另一端与所述第二相桥臂的中点连接，所述第三相线圈的另一端与所述第三相桥臂的中点连接，其中，所述星型连接点与所述电动汽车的直流充放电口的第一端口或所述电动汽车的交流充放电口的第一端口连接，所述直流充放电口的第二端口与所述动力电池的第二极连接；

所述车载充电模块包括第四相桥臂，所述第四相桥臂的一端与所述第一汇流端连接，所述第四相桥臂的另一端与所述第二汇流端连接，所述第四相桥臂的中点与所述交流充放电口的第二端口连接。

10.一种电动汽车，其特正在于，包括如权利要求8-9中任一项所述的电动汽车的集成控制系统。

Images